سنتز پودر سرمت WC-۸Co در سیستم WO۳-Co۳O۴-C به روش احیای کربوترمیک جامد بصورت درجا و تحت اتمسفر هیدروژن: (آنالیز فازی، ریزساختاری و ترمودینامیکی)

  • سال انتشار: 1401
  • محل انتشار: فصلنامه علم و مهندسی سرامیک، دوره: 11، شماره: 3
  • کد COI اختصاصی: JR_IJCSE-11-3_003
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 147
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

افشین امیری مقدم

Malek ashtar university of technology, tehran

سید رضا شجاع رضوی

Malek ashtar university of technology, tehran

حسن عباس زاده

Malek ashtar university of technology, tehran

حامد نادری

Malek ashtar university of technology, tehran

چکیده

سرمت­های WC-Co جزو مواد پیشرفته­ی مهندسی هستند که به دلیل خواص ویژه مانند مقاومت به سایش و سختی بالا مورد توجه قرار دارند. هدف از این تحقیق تعیین مقدار بهینه­ی کربن در مواد اولیه و تولید صنعتی پودر سرمت WC-۸Co از اکسیدهای فلزی WO۳، Co۳O۴ و کربن فعال به روش احیای کربوترمیک جامد بصورت درجا و تحت اتمسفر گاز هیدروژن است. چالش اصلی در این حالت، شکل گیری ناقص کاربید تنگستن و باقی ماندن تنگستن بصورت آزاد در مخلوط مواد است که این موضوع به کمبود کربن در ترکیب مواد اولیه و نیاز به بیشتر وارد کردن کربن، در مقایسه با مقدار استوکیومتری آن مرتبط می­باشد. بنابر این لازم است مقدار کربن بصورت تجربی تغییر داده شود. به این منظور مواد اولیه در ۵ نسبت مختلف با مقادیر متفاوت از کربن فعال به عنوان متغیر اصلی در یک میکسر به مدت ۳ ساعت همگن­سازی شدند. سپس نمونه­های پودری مورد عملیات درجای احیای کربوترمیک در دمای oC۱۲۰۰، به مدت زمان نگهداری ۳ ساعت، سرعت گرمایش oC.min⁻¹۱۰ و تحت اتمسفر هیدروژن با فشار ۱ اتمسفر قرار گرفتند. طبق نتایج مطالعات فازی و آنالیز عنصری اشعه­ی ایکس و بررسی­های ریزساختاری میکروسکوپ الکترونی نمونه با ترکیب (۹۰/۱۰۸ گرم WO۳، ۹۰/۱۰ گرم Co۳O۴ و ۶۲/۵۸ گرم C) بهترین شرایط را از نظر فازهای بدست آمده نشان می­دهد و اتسفر هیدروژن اعمال شده در کوره هم به عنوان عامل تسهیل کننده فرآیند احیا و هم به عنوان لایه­ی محافظ در مقابل اکسیداسیون مجدد محصولات عمل می­کند. در این حالت فاز اکثریت کاربید تنگستن بوده که در کنار مقادیر جزئی کبالت به عنوان فاز چسب قرار گرفته است. به طوری­که نتایج حاصل از تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز این موضوع را تایید می­نماید و میانگین عدد اندازه­ی ذرات کامپوزیتی در این حالت حدودا ۱۰۰ میکرون می­باشد.

کلیدواژه ها

WC-Co cermet, Carbothermic in situ reduction, Phase analysis, Microstructural analysis, Thermodynamic analysis, سرمت WC-Co, احیای درجای کربوترمیک, آنالیزفازی, آنالیز ریزساختاری, آنالیز ترمودینامیکی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.